在地球上，无论是初一还是十五，亦或者是其他任何时候，我们都只能看到月球的一面。这种现象在天文学上叫作“潮汐锁定”，是指天体在公转一周的同时，也绕着自身的自转轴自转了一周。

在太阳系，潮汐锁定现象是十分常见的，比如水星被太阳锁定，月球被地球锁定，火卫一、火卫二被火星锁定……

月亮总是只有一面对着地球，这是因为月球在绕着地球公转一周的同时也自转了一圈。

那么潮汐锁定现象的原理是什么呢？下面我从离心力的角度谈谈我对潮汐锁定现象的理解：

一、为什么会发生潮汐锁定现象？

1、离心力

根据牛顿的万有引力定律，地球会对月亮产生引力，而月亮在围绕地球公转的过程中，会产生一个离心力，且引力和离心力大小相等，方向相反。

月球球心处受到的离心力等于引力。

当然离心力实际上是不存在的，它是非惯性参考系下的一种惯性力，为了让大家理解离心力，下面我举一个例子:

现在假设我们静止站在月亮上，我们会跟随着月亮绕地球公转，这时以月亮为参考系，我们会认为月亮是静止的。那么根据牛顿的力学定律，月亮受到的合力应该为零，但是月亮只受到地球对它的吸引力，所以合力不为零，那么这违反牛顿的力学定律了吗？

因为牛顿定律只有在惯性系下才成立，但是跟随月亮一起围绕地球公转的观察者所在的参考系是非惯性系，所以牛顿定律在这里不成立。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然成立，就需要引用一个惯性力，也就是离心力。离心力的大小与地球引力相等，但方向与之相反。引入离心力后，在跟随月亮一起围绕地球公转的观察者看来，月亮同时受到地球的引力和离心力，它们大小相等，方向相反，合力为零。此时月球是静止的，牛顿定律成立。

2、月球为什么会出现两侧隆起现象？

我们平时看到的月球实际上并不是规则的球形，因为受到地球引力以及离心力的影响，月亮会出现两侧轻微隆起的现象。

月球在靠近以及背离地球的一侧都会出现轻微隆起现象。

我们知道，月亮在绕地球公转的过程中，它的球心并不会发生位移(隆起)，因为这一点受到的引力与离心力大小相等，方向相反。

但是当我们以月球靠近地球一侧作为分析对象时，情况就会有所不同。

在靠近地球这一侧上的每一个点都较月球球心更靠近地球，因此受到的地球引力也会大于月球球心处受到的引力。同时，因为离地球更近了，在绕地球公转的角速度不变的情况下，半径越小，受到的离心力也越小，所以靠近地球这一侧的每一个点受到的离心力也会小于月球球心处的离心力，于是靠近地球这一侧上的每一个点受到的引力都会大于离心力，所以会向地球一侧隆起。

月球靠近地球这一侧上的每一个点受到的引力都会大于离心力。

月球靠近地球这一侧上的每一个点都受到一个指向地球的合力，所以会向地球一侧隆起。

同理，当我们以月球背离地球这一侧为分析对象时，情况是相反的：

在背离地球这一侧上的每一个点都较月球球心更远离地球，因此受到的地球引力会小于月球球心处受到的引力，同时，因为离地球更远了，在绕地球公转的角速度不变的情况下，半径越大，受到的离心力也越大，于是背离地球这一侧上的每一个点受到的引力都会小于离心力，所以会背离地球一侧隆起。

月球背离地球这一侧上的每一个点受到的离心力都大于引力。

月球背离地球这一侧上的每一个点都受到一个背离地球的合力，所以会在背离地球这一侧隆起。

因为月球球心左右两侧都受到了一个背离自身方向的合力，且大小相等，因此月球会发生两侧隆起的现象。

3、为什么会出现潮汐锁定现象？

当月亮发生自转的时候，月球左右两侧受到的力就不会在同一条直线上，因此就会产生一个力矩阻碍月球的自转，久而久之，月球的自转速度越来越慢，直至最终被地球潮汐锁定。

同理，只要时间足够长，地球也会被月球潮汐锁定，那时地球自转一圈的时间就会变成20来天。当然，因为月球的质量远远小于地球，所以在被太阳毁灭之前，地球都不会发生被月球潮汐锁定的现象。

但是这种影响还是存在的，据推算，2亿年后，地球自转一圈的时间会变成30个小时。

二、上海天文馆对潮汐锁定现象的解释

当然，潮汐锁定现象还有其它的解释，比如上海天文馆有个展馆对潮汐锁定现象进行了解释，以下是解释的内容：

1、地球对月球的潮汐锁定

潮汐锁定的含义。

月球绕地球公转一周的同时，自转一周，公转周期与自转周期同步。

2、产生潮汐锁定现象的原因

月球靠近地球一侧受到的引力大，远离地球的一侧受到的引力小，于是会产生一个力矩阻碍月球自转。

3、为什么地球上能看到超过一半的月球表面？

以上是对潮汐锁定现象产生原因的两种解释，那么你更认可哪种解释呢？

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